基于模糊PID的汽车起动机综合性能自动测试系统研究与开发

摘要

起动机用于起动汽车发动机，汽车起动性能是衡量汽车性能的重要指标。为确保生产的起动机符合设计的性能指标，生产厂家在起动机制造完毕后，要对起动机的性能进行综合测试，即对起动机中直流电动机的性能和电磁开关的性能进行测试，在空载、负载、制动等不同工况下，检测起动机是否符合设计要求。 本文从分析起动机的工作原理着手，根据汽车发动机对起动性能的要求，设计了多个测试项目对起动机性能进行综合评测，并由此出发，对起动机综合性能自动测试系统进行了总体设计，包括系统电气结构设计、软件功能设计和抗干扰设计。 起动机综合性能自动测试系统包含电压和力矩的闭环调节，控制器的设计是决定测试系统性能的核心技术。由于控制回路器件存在非线性、工业现场干扰的存在以及起动机产品型号众多等原因，仅使用常规PID控制器不能满足控制需求。为此，论文根据起动机综合性能测试的特点，在分析测试系统数学模型的基础上，提出一种单参数化的模糊PID控制算法，通过在线调整PID参数，提高了控制器性能。 本文采用工控机和PLC开发起动机综合性能自动测试系统，该系统具有综合性能测试全面、自动化程度高、测试精度高、测试速度快等特点，满足了生产线对起动机综合性能自动化测试的要求。目前，该系统已被多家国内外起动机生产厂家采用，稳定运行于起动机生产线上。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权说明

第一章绪论

1.1课题的研究背景与意义

1.2起动机性能自动测试系统国内外现状

1.3研究内容与结构安排

第二章起动机综合性能自动测试系统总体设计

2.1起动机工作原理

2.2起动机综合性能测试项目分析

2.2.1起动性能要求

2.2.2起动机综合性能测试项目

2.3测试系统总体设计

2.3.1硬件设计

2.3.2软件设计

2.3.3抗干扰设计

2.4本章小结

第三章闭环控制方案设计

3.1控制回路分析

3.2控制回路数学模型

3.3闭环控制方案

3.4模糊PID控制器设计

3.4.1模糊控制概述

3.4.2模糊PID控制器设计

3.4.3模糊PID控制器仿真及应用

3.5本章小结

第四章综合性能测试自动化与系统应用

4.1综合性能测试自动化的要求

4.2综合性能测试自动化设计

4.2.1测试自动化流程

4.2.2定时器设计

4.2.3综合性能曲线的绘制

4.3系统应用

4.4本章小结

第五章结论

5.1工作总结

5.2进一步的研究工作

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间主要研究成果